Устройство для измерения потребления кислорода и выделения углекислого газа Советский патент 1984 года по МПК A61B5/08 

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем что каждый пневматический распределитель потоков представляет собой мембранную коробку, содержащую герметичный корпус с тремя патрубками и двумя седлами различного диаметра, между которыми расположена эластичная мембрана, при этом седла соединены с двумя патрубками, а третий патрубок - с корпусом.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕ НИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ КИСЛОРОДА И ВЫ ДЕЛЕНИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА, содержащее два спирометра, два обратных клапана, адсорбер и загубник для присоединения пациента, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и сокращения энергозатрат, оно снабжено двумя распределителями потоков, спирометры выполнены с герметичными корпусами, имеющими пневматические выходы, причем вход одного спирометра соединен с загубником для присоединения пациента через один обратный клапан и с одним распределителем потока, который также соединен с выходом из корпуса другого спирометра и атмосферой, а вход другого спирометра соединен через дгой распределитель с загубником для присоединения пациента и с входом адсорбера, выход которого соединен с выходом из корпуса первого спирометра, сообщенного также через другой обратный клапан с атмосферой.

1

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к приборам для определения параметров газообмена и внешнего дыхания.

Известно устройство для измерения выделения углекислого газа и потребления кислорода, содержащее два спирометра с корпусом открытого типа, работающих автономно, адсорбер с поглотителем СО , две воздуходувки, пропускающие через себя равные объемы дыхательного газа с первого и второго спирометра, обратные клапаны, распределяющие поток и записывающие устройства 1.

Циркуляционная система, используемая в данном патенте, позволяет записывать одновременно спирограмму, по углу наклона которой можно определить разность между потреблением Оа и выделенным СОг и кривую выделения СО.

Однако наличие в известном устройстве воздуходувок со сложной системой регулировки расходов дыхательных газов значительно усложняет конструкцию устройства, приводит к трудностям при его эксплуатации, вызывает больщие энергозатраты.

Цель изобретения - упрощение конструкции и сокращение энергозатрат.

Цоставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее два спидометра,

два обратных клапана, адсорбер и загубник

для присоединения пациента, снабжено

двумя распределителями потоков, спирометры выполнены с герметичными корпусами, имеющими пневматические выходы, причем вход одного спирометра соединен с загубником для присоединения пациента через один обратный клапан и с одним распределителем потока, который также соединен с выходом из корпуса другого спирометра и атмосферой, а вход другого спирометра соединен через другой распределитель с загубником для присоединения пациента и. с входом адсорбера, выход которого соединен с выходом из корпуса первого спирометра, сообщенного также через другой обратный клапан с атмосферой.

Кроме того, каждый пневматический распределитель потоков представляет собой мембранную коробку, содержащую герметичный корпус с тремя патрубками и двумя седлами различного диаметра, между которыми расположена эластичная мембрана, при этом седла соединены с двумя патрубками, а третий патрубок № с корпусом.

На чертеже схематически представлено устройство для измерения потребления кислорода и выделения углекислого газа.

Устройство содержит первый спирометр

I,второй спирометр 2, первый 3 и второй 4 распределителя потока, первый 5 и второй 6 обратные клапаны, адсорбер 7 и загубник 8 для присоединения пациента (с помощью загубника, маски).

Спирометры 1 и 2 выполнены идентично и содержат, каждый, колокол 9, установленный на входном патрубке 10 в герметичном корпусе, частично заполненном водой, снабженный самописцем (не показан), полость

II,заполненную воздухом (газом), и пневматический выход 12 из полости 11.

Распределитель 3 выполнен в виде мембранной клапанной коробки и содержит гер метичный корпус с тремя патрубками 13-15, два из которых (13 и 14) соединены с седлами 16 и 17 различного диаметра, между которыми расположена герметизирующая мембрана 10. Распределитель 4 выполнен идентично и имеет патрубки 19-21, седла 22 и 23.

Вход 10 первого спирометра 1 соединен пневматически с загубником 8 для подсоединения пациента через обратный клапан 5 и с патрубком 20 малого седла 23 распределителя 4.

Распределитель 4 соединен также через патрубок 21 с выходом 12 спирометра 2, а через большое седло 22 патрубка 19 - с атмосферой. Вход 10 спирометра 2 соединен с патрубком 16 корпуса распределителя 3, который через больщое седло 16 патрубка 13 подсоединен к загубнику 8 для подсоединения пациента, а через малое седло 17 патрубка 14 - к адсорберу 7. Последний соединен пневматически с выходом 12 спирометра 1, сообщающимся также с атмосферой через обратный клапан 6.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении седла распределителей потока герметизированы мембранами 18 и 24, обратные клапаны закрыты.

колокола спирометров установлены в среднем положении. Пациент присоединяется к загубнику 8 и дышит в циркуляционной системе прибора.

Пациент производит выдох. Под давлением выдыхаемого воздуха первый обратный клапан 5 герметизируется, мембрана 18 распределителя 3 прогибается, герметизируя малое седло 17 и открывая большое 16, через которое воздух поступает в патрубок 16 и затем под колокол 9 спирометра 2.

Измерительный элемент спирометра 2 (колокол 9), наполнясь выдохнутым воздухом, поворачивается, вытесняя из полости 11 корпуса спирометра 2 объем воздуха, равный объему выдоха, через малое седло 23 и патрубок 20 второго распределителя потока 4 под колокол 9 спирометра 1. Колокол этого спирометра, наполняясь, вы-, тесняет объем газа, равный выдохнутому, из полости 11 корпуса через обратный клапан 6 в атмосферу.

При этом оба спирометра регистрируют на ленте самописца значение объема выдохнутого газа.

Таким образом, колокол 9 спирометра 1 при выдохе заполняется атмосферным воздухом (из полости 11 корпуса спирометра 2) а колокол 9 пирометра 2 - выдохнутым газом, содержащим СОг.

При выдохе закрытой частью контура, в которой осуществляются измерения, является цепь: загубник 8 - большое седло 16 и патрубок 15 распределителя 3 - колокол 9 спирометра 2 - полость 11 корпуса спирометра 2 - малое седло 23 и патрубок 20 распределителя 4 - колокол 9 спирометра 1.

При вдохе создаваемое пациентом (в месте его присоединения к устройству) разрежение герметизирует большое седло 16 распределителя 3 и открывает первый обратный клапан 5, открывая при этом малое седло 17 распределителя 3 и герметизируя малое седло 23 распределителя 4. Это позволяет пациенту сделать вдох из-под колокола 9 спирометра 1 заполнявшим его атмосферным воздухом.

Колокол 9 спирометра 1, опорожняясь, поворачивается в сторону исходного положения, создавая тем самым в полости 11 корпуса этого спирометра разрежение, под

действием которого второй обратный клапан 6 закрывается, а из-под колокола 9 спирометра 2 газ через малое седло 17 распределителя 3 и адсорбер 7 поступает в полость 11 корпуса спирометра 1. При этом объем газа, поступившего в полость корпуса спирометра 1, равен объему вдоха пациента, а объем газа, перемещаемого изпод колокола 9 спирометра 2, превышает объем вдоха на объем СО, поглощенного адсорбером 7. Опорожняясь, колокол 9 спирометра 2 поворачивается в сторону исходного положения, перемещая при этом в корпус спирометра воздух из атмосферы через большое седло 22 распределителя потока 4.

Таким образом, при вдохе закрытой частью контура является цепь: отвод 8 - обратный клапан 5 - колокол 9 спирометра 1 полость 11 корпуса спирометра 1 - адсорбер 7 - патрубок 15 отвода малого седла 17 распределителя 3 - колокол 9 спирометра 2.

При этом во время вдоха спирометра регистрируют разные величины, спирометр 1объем вдоха, спирометр 2 - объем вдоха плюс объем выделенного СОгВ процессе многоразового дыхания оба спирометра регистрируют наклонные спирограммы. Угол наклона спирограммы первого спирометра, обусловленный разностью объемов вдоха и выдоха, пропорционален разности скоростей потребления кислорода и выделения углекислого газа. Угол наклона спирограммы второго спирометра, обусловленный разностью объемов вдоха с выделением СОг и выдоха, попорционален скорости потребления кислорода. Разница в углах наклона второй и первой спирограмм пропорциональна скорости выделения углекислого газа.

Таким образом, снабжение устройства двумя распределителями потоков, выполнение спирометров с герметичными корпусами, а также соответствующее соединение элементов устройства позволяет проводить точные измерения потребления кислорода и выделения углекислорого газа, значительно упрощает конструкцию, регулировку и эксплуатацию устройства, не требует больших расходов электроэнергии.